Презентация Понятие биосферы и ноосферы онлайн

Содержание слайда: Понятие биосферы и ноосферы

Содержание слайда: Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами, активно ими преобразуемая. Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами, активно ими преобразуемая. Жизнедеятельность организмов – это мощ- нейший фактор плане-тарного масштаба, обеспечивающий посто-янный биогенный поток атомов из организмов в среду и обратно, который не прекращается ни на секунду.

Содержание слайда: Термин «биосфера» появился в науке в 1875 г., однако первые представления о биосфере складывались уже в начале XIX в. Термин «биосфера» появился в науке в 1875 г., однако первые представления о биосфере складывались уже в начале XIX в. Эти первые представления были, в частности, отражены в работе "Гидрология" Ж.Б. Ламарка (1802). Не поль- зуясь понятием «биосфера», он писал, что «все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов».

Содержание слайда: Термин «биосфера» первым ввёл в 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 г. Владимиром Ивановичем Вернадским. Термин «биосфера» первым ввёл в 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 г. Владимиром Ивановичем Вернадским.

Содержание слайда: Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер. На Земле также различают: Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер. На Земле также различают: литосферу – твёрдую наружную оболоч- ку Земли, состоя- щую из осадочных пород и располо- женных под ними гранитов и базаль- тов; гидросферу, вклю- чающую в себя все океаны, моря, реки; атмосферу – газо- вая оболочка Земли.

Содержание слайда: В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии. В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии. Нижний предел жизни на Земле (до глубины 3 км) ограничен высокой температурой земных недр, верхний предел (20 км) – жёстким излучением ультрафиолетовых лучей.

Содержание слайда: Живые организмы распределены в пределах биосферы неравномерно. Жизнь сосредоточена главным образом на границе соприкосновения литосферы, гидросферы и атмосферы, т. е. на поверхности суши и океана. Живые организмы распределены в пределах биосферы неравномерно. Жизнь сосредоточена главным образом на границе соприкосновения литосферы, гидросферы и атмосферы, т. е. на поверхности суши и океана. Совокупная биомасса Земли составляет примерно 2,4 • 1012 т; 97% из этого количества занимают растения, 3% – животные. Биомасса океана составляет примерно 0,13% биомассы суши. Это связано с меньшей эффективностью фотосинтеза в растениях Мирового океана: использование лучистой энергии Солнца на площади Мирового океана равно 0,04%, на суше – 0,1%.

Содержание слайда: Вернадский выделил в биосфере несколько типов веществ: Вернадский выделил в биосфере несколько типов веществ: живое вещество – биомасса всех живых организмов, биогенное вещество – вещество, созданное живыми организмами (уголь, нефть, газ), косное вещество – вещество, образованное без участия живых организмов (вода, песок и т.д.), и биокосное вещество – вещество, созданное одновременно живыми организмами и неживой природой (почва). Главную роль в биосфере играет живое вещество или биомасса живых существ.

Содержание слайда: Функции живого вещества: Функции живого вещества: газовая – поддержание постоянного газового состава атмосферы (кислород пополняется за счет фотосинтеза в растениях, углекислый газ – за счет дыхания организмов); концентрационная – способность живого вещества активно поглощать из внешней среды и накапливать определенные элементы, приводящая к образованию полезных ископаемых (уголь – концентрированный углерод, мел – кальций и др.); окислительно-восстановительная способность, благодаря которой осуществля- ется круговорот веществ в биосфере (бактерии-хемосиликаты).

Содержание слайда: В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимиче-ской роли живого вещест-ва и о самоорганизованности биосферы. В.И. Вернадский писал: В основе учения Вернадского лежат представления о планетарной геохимиче-ской роли живого вещест-ва и о самоорганизованности биосферы. В.И. Вернадский писал: «... на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому более могущест-венной, чем сила живых организмов».

Содержание слайда: По своей массе живое вещество составляет очень малую часть биосферы – равномерно распределенное по всей поверхности она покроет Землю слоем всего в 2 см. По своей массе живое вещество составляет очень малую часть биосферы – равномерно распределенное по всей поверхности она покроет Землю слоем всего в 2 см. Обновление всего живого вещества биосферы Земли осуществляется в среднем за ………………………………………… 8 лет; вещество наземных растений (фитомасса суши) обновляется за ……………… 14 лет; в океане вся масса живого вещества обновляется за …………………………………….. 33 дня; фитомасса океана ……………………………… каждый день; полная смена вод в гидросфере осуществляется за ………………………………… 2800 лет; в атмосфере смена кислорода происходит за …………………………. несколько тысяч лет; углекислого газа за ……………………………….. 6,3 года.

Содержание слайда: ГИПОТЕЗА АБИССАЛЬНЫХ СГУЩЕНИЙ ЖИЗНИ Абиссаль – глубоководная (свыше 2000 м) зона Мирового океана, характеризуемая постоянной температурой (ниже 2оС) и бедностью животного мира. Сгущения жизни в этой огромной по территории, считавшейся совершенно бесплод- ной, зоне были открыты 15 февраля 1977 г., когда американский подводный аппарат «Алвин», с помощью которого проводились исследования гидротермальных источников рифтов (зон раздвижения земной коры), в районе Галапа-госских островов достиг дна Тихого океана на глубине 2540 м.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Трофическую нишу фотоавтотрофов, которые, естественно, не могут существо-вать в этих условиях, заняли хемоавто-трофные микроорганизмы. Трофическую нишу фотоавтотрофов, которые, естественно, не могут существо-вать в этих условиях, заняли хемоавто-трофные микроорганизмы. Гидротермальные источники несут эндо-генный сероводород (обязанный своим происхождением глубинным геологическим процессам), который используют боль-шинство хемоавтотрофов. Таким образом, происходит замена солнечной на эндогенную энергию – это главная особенность абиссальных сообществ.

Содержание слайда: Абиссальные сгущения жизни играют в биосфере особую роль, и их следует рассматривать как возможный новый источник жизни в случае прекращения ее на основе фотосинтеза. Абиссальные сгущения жизни играют в биосфере особую роль, и их следует рассматривать как возможный новый источник жизни в случае прекращения ее на основе фотосинтеза.

Содержание слайда: КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ Представление о самой крупной экосистеме как взаимосвязанном единстве живого, биогенного, биокосного и косного веществ. Самая существенная особенность биосферы – биогенная миграция атомов химических элементов

Содержание слайда: Гипотеза Геи была предложена английским химиком Джеймсом Лавлоком и американским микробиологом Линн Маргулис в 1975 г. Гипотеза Геи была предложена английским химиком Джеймсом Лавлоком и американским микробиологом Линн Маргулис в 1975 г.

Содержание слайда: ГИПОТЕЗА ГЕИ Лавлока – Маргулис Представление о биологическом «контроле» на биосферном уровне факторов абиотической среды и существовании сложной, живой, саморегулирующейся системы поддержания на Земле условий благоприятных для жизни. Атмосфера Земли, создающая стабильные и благоприятные условия для жизни, сама пребывает в крайне неустойчивом состоянии с точки зрения законов химического равновесия: ее равновесие поддерживается самой жизнью, которая ранее создала современную атмосферу.

Содержание слайда: В пользу гипотезы Геи свидетельствуют данные, приводимые в таблице (Lovelock, 1979; цит. по: Одум, 1986, т. 1, с. 37).

Содержание слайда: Рис. Связь в ходе эволюции первичной продукции биосферы и кислородного режима (по: Одум, 1975, с. 352): Рис. Связь в ходе эволюции первичной продукции биосферы и кислородного режима (по: Одум, 1975, с. 352): 1 – возникновение многоклеточных организмов, 2 – формирование запасов ископаемого топлива

Содержание слайда: ГИПОТЕЗА ОДНОНАПРАВЛЕННОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ Представление о потоке энергии через продуцентов к консументам и редуцентам с падением величины потока на каждом трофическом уровне (в результате процессов жизнедеятельности). Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество от исходной энергии (не более 0,25%), говорить о «круговороте энергии» нельзя. В известном смысле, данная гипотеза представляет собой «экологическую интерпретацию» второго начала термодинамики.

Содержание слайда: ГИПОТЕЗА КОНСТАНТНОСТИ Вернадского Количество живого вещества биосферы для данного геологического периода есть величина постоянная.

Содержание слайда: ПРИНЦИП МАКСИМИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ Лотки – Г. Одума – Пинкертона В «соперничестве» с другими экологическими объектами выживают (сохраняются) те из них, которые наилучшим образом способствуют освоению энергии и используют максимальное ее количество наиболее эффективным способом. Следует заметить, что этот принцип справедлив и в отношении информации, а вот максимальное поступление вещества как такового не гарантирует успеха экологическому объекту в конкурентной борьбе с другими аналогичными объектами

Содержание слайда: ПРИНЦИП ЛЕ ШАТАЛЬЕ – БРУНА Принцип был сформулирован в 1884 г. При внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется. При этом, чем больше отклонение от состояния экологического равновесия, тем значительнее должны быть энергетические затраты для ослабления противодействия экосистем этому отклонению.

Содержание слайда: БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ Вернадского Первый принцип. Биогенная миграция атомов химиче-ских элементов в биосфере всегда стремится к макси-мальному своему проявлению. Второй принцип. Эволюция видов в ходе геологическо-го времени, приводящая к созданию форм жизни, устой-чивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы. Третий принцип («всеюдности» или «давления» жиз-ни). В течение всего геологического времени, заселение планеты должно было быть максимально возможное для всего живого вещества, которое тогда существовало. Биогеохимические принципы Вернадского направлены на увеличение КПД биосферы в целом.

Содержание слайда: МОДЕЛИ КРУГОВОРОТА ВЕЩЕСТВ В БИОСФЕРЕ Некоторые в достаточной степени упро-щенные представления о циркуляции основных химических элементов и веществ в биосфере по характерным путям из внешней среды в организмы и назад во внешнюю среду. Эти в большей или меньшей степени замкнутые пути и называют биогеохимическими круговоротами.

Содержание слайда: Круговорот двуокиси углерода

Содержание слайда: Рис. Круговорот воды (1020 г/год; Одум, 1975, с. 127) Рис. Круговорот воды (1020 г/год; Одум, 1975, с. 127)

Содержание слайда: Рис. Иллюстрация эффекта «ядерной зимы» Рис. Иллюстрация эффекта «ядерной зимы» (температура указана для поверхности почвы, средних и верхних слоев атмосферы); рисунок был предложен Ю.М. Свирежевым на конференции «Математическое моделирование в биогеоценологии» (г. Петрозаводск, 1985 г.)

Содержание слайда: АКСИОМА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ АККУМУЛЯЦИИ ЭНЕРГИИ Часть проходящей через экосистему энергии накапливается и временно «выключается» из общего энергетиче-ского потока.

Содержание слайда: ПОСТУЛАТ МАКСИМУМА БИОГЕННОЙ ЭНЕРГИИ Вернадского – Бауэра Любая экосистема, находясь в состоянии «устойчивого неравновесия» (т.е. динамиче- ского подвижно- го равновесия с окружающей средой) и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздей- ствие на среду.

Содержание слайда: ПРАВИЛО ДЕСЯТИ ПРОЦЕНТОВ (пирамида энергий Станчинского – Линдемана) Среднемаксимальный переход 10% энергии (или вещества в энергетическом выражении) с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой, как правило, не ведет к неблагоприятным для эко-системы в целом и теряющего энергию трофического уровня последствиям.

Содержание слайда: УЧЕНИЕ О НООСФЕРЕ Вернадского Основа рационального природопользования была заложена в начале ХХ века учением о биосфере В.И. Вернадского и ее трансформации под влиянием деятельности человека в ноосферу.

Содержание слайда: Ноосфера — современная (по меркам геологического времени) стадия развития биосферы, связанная с появлением в ней человека. Ноосфера — современная (по меркам геологического времени) стадия развития биосферы, связанная с появлением в ней человека.

Содержание слайда: Рис. Изменение численности населения Земли в XVIII-XX вв. Рис. Изменение численности населения Земли в XVIII-XX вв.

Содержание слайда: ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ВЗРЫВ Виктóр Гюго писал: «Величие народа вовсе не исчисляется его численностью, как величие человека не измеряется его ростом».

Содержание слайда: 1972 г., 5-16 июня. Стокгольм (Швеция). 1972 г., 5-16 июня. Стокгольм (Швеция). Конференция ООН по вопросам охраны природы. Участвуют делегации 113 стран. 5 июня 1972 г. принята Декларация об охране окружающей среды. На конференции создана специальная структура – Программа ООН по окру- жающей среде (ЮНЕП), с целью разработки реко- мендаций по наиболее острым проблемам эко- логического кризиса.

Содержание слайда: В 1983 г. по инициативе Генерального секретаря ООН и в соответствии с резолюцией 38/161 Генеральной Ассамблеи ООН была создана Международная комиссия ООН по окружающей среде и развитию (МКОСР), которую возглавила премьер-министр Норвегии Гро Х. Брундтланд. В 1983 г. по инициативе Генерального секретаря ООН и в соответствии с резолюцией 38/161 Генеральной Ассамблеи ООН была создана Международная комиссия ООН по окружающей среде и развитию (МКОСР), которую возглавила премьер-министр Норвегии Гро Х. Брундтланд.

Содержание слайда: В 1987 г. был опубликован доклад МКОСР "Наше общее будущее ["Our Common Future (The Brundtland Report)"]. В составлении и обсуждении этого доклада приняло участие 823 специалиста и 84 организации. В 1987 г. был опубликован доклад МКОСР "Наше общее будущее ["Our Common Future (The Brundtland Report)"]. В составлении и обсуждении этого доклада приняло участие 823 специалиста и 84 организации.

Содержание слайда: На основе доклада разработана концепция понятия «sustainable development». На основе доклада разработана концепция понятия «sustainable development». «Человечество способно придать развитию устойчивый и долговременный характер, с тем чтобы оно отвечало потребностям ныне живущих людей, не лишая будущие поколения возможности удовлетворять свои потребности». В 1989 г. концепция была издана у нас в стране и это понятие перевели как «устойчивое развитие».

Содержание слайда: Участвуют делегации 172 стран. Участвуют делегации 172 стран. Приняты: Декларация по окружающей среде и развитию; Повестка дня на XXI век – программа перехода к устой- чивому развитию.

Содержание слайда: 1995 г., 3-5 июня. Москва (Россия). Первый всероссийский съезд по охране природы.

Содержание слайда: 1 апреля 1996 г. Президент России подписал Указ № 440 об утверждении концепции перехода нашей страны к устойчивому развитию.

Содержание слайда: 2002 г., 26 августа–4 сентября. Йоханнесбург (ЮАР). Всемирный саммит по устойчивому развитию (Рио-де-Жанейро + 10) В конференции приняли участие более 40 тыс. делегатов, в том числе лидеры около 100 государств мира. На саммите обсуждались вопросы загрязнения воды, экологически чистой энергии, здравоохранения, сельского хозяйства и сохранения биологического разнообразия Земли.

Содержание слайда: Концепция устойчивого развития интегрирует в себе экологическую, экономическую и социальную сферы и является, прежде всего, политическим документом, для успешной реализации которого необходимо последова-тельное проведение демократизации управления и соблюдение следующих принципов. 1. Принцип иерархической организации. Биосферный путь развития мира (с сохранением биоты), подразумевает необходимость решения определенного круга задач на каждом уровне организации общества :

Содержание слайда: 2. Принцип единства целей. 2. Принцип единства целей. Деятельность всех уровней иерархии объединяется единством целей. Конечной целью развития территорий любого уровня иерархии является достижение принципов устойчивого развития. 3. Принцип "управление – для населения" (максимин). Управление территориями строится на принципе передачи местным органам максимально возможных, а центральной власти – минимально необходимых полномочий в принятии решений, а также на основе достижения общественного согласия по наиболее существенным вопросам, затрагивающим интересы всего населения или отдельных групп.

Содержание слайда: Для поддержания квазиустойчивого состояния человечеству необходимо в пределах характерных биологических времен согласовывать свое развитие с фундаментальными экологическими законами. Для поддержания квазиустойчивого состояния человечеству необходимо в пределах характерных биологических времен согласовывать свое развитие с фундаментальными экологическими законами. 4. Принцип признания развития человеческой цивилизации составной частью биосферных процессов. 5. Принцип экологического реализма и научности в природопользовании. 6. Приоритет доступности, обязательности и всеобщности экологического образования.